Что такое гидроцилиндр?
Что такое гидравлические цилиндры? Гидравлические цилиндры (гидроцилиндр) повсюду вокруг нас, мы постоянно видим их в нашей повседневной жизни, возможно, даже не осознавая, если специально не обращаем внимания: в экскаваторах, грузовых автомобилях, вилочных погрузчиках, тракторах, воздушных платформах, горном оборудовании – вы называете это.
Гидравлический цилиндр является одним из четырех основных компонентов гидравлической системы, в то время как гидравлическая система-это технология, в которой жидкость, чаще всего гидравлическое масло, используется для передачи энергии от двигателя к приводу: чаще всего это гидравлический цилиндр.
Гидравлический цилиндр — это часть гидравлической системы машины. Проще говоря, гидравлический цилиндр-это гидравлический привод, который создает линейное движение путем преобразования гидравлической энергии обратно в механическое движение. Гидравлический цилиндр можно сравнить с мышцей; с помощью гидравлической системы машины он создает движение – поэтому он подобен мышце.
В гидравлической трансмиссии средой является жидкость, обычно масло, о котором мы также говорим в этом тексте. Основная концепция гидравлики заключается в том, что при вращении насоса силовой машиной образуется объемный поток (объем жидкости, проходящей через поперечное сечение в единицу времени, единица измерения которого в СИ составляет м3/с). Давление в гидравлической системе определяется нагрузкой, вызванной либо цилиндром, либо клапаном, который затем сопротивляется потоку жидкости, вызванному гидравлическим насосом.
Давление равномерно распространяется во всех направлениях системы и равномерно воздействует на поверхности всех замкнутых пространств гидравлической системы; этот эффект называется законом Паскаля.
История гидроцилиндров
В управлении движением жидкости нет ничего нового, на протяжении десятилетий это явление использовалось для получения энергии. Гидравлическая энергия — это термин, изначально образованный от идеи, что в древности люди использовали воду для толкания рычагов и поворота колес. Этот принцип до сих пор применяется для создания мощных сил. Французский физик Блез Паскаль заметил, что определенное количество жидкости прикладывает одинаковую силу во всех направлениях и что этими силами можно управлять. Позже, в 1795 году, Джозеф Брамах запатентовал первый гидравлический пресс. Позже было замечено, что масло лучше гидравлической жидкости, чем вода. Благодаря своим определенным свойствам, таким как большая плотность, не вызывает коррозии, выдерживает более высокие нагрузки и сопротивляется испарению. Гидравлическая мощность с каждым годом растет. Многие приложения включают, например, строительство небоскребов, подъемных кранов, шасси самолетов, перемещение тяжелых предметов,
Гидравлические цилиндры — это линейные приводы, которые используют давление жидкости для противодействия движению под нагрузкой. Это устройство также помогает толкать и тянуть груз. Они обеспечивают движение жидкости по прямой. Их также называют исполнительными механизмами. Гидравлический цилиндр (гидроцилиндр )- это фактически устройство, которое преобразует энергию давления в механическую энергию. Они используются для передачи энергии. Выходная мощность зависит от падения давления вокруг привода, скорости потока и общей эффективности. Существуют разные типы гидроцилиндров, такие как
- Цилиндры одностороннего действия
- Тандемные цилиндры
- Цилиндры двойного действия
- Телескопические цилиндры
- Цилиндры со сквозным штоком
- Цилиндры смещения
Рабочие части гидроцилиндров
Перед эксплуатацией необходимо учесть некоторые характеристики гидроцилиндров. Типа цилиндра, диаметра отверстия, хода, максимального рабочего давления и диаметра штока. Диаметр отверстия — это диаметр цилиндра, а диаметр штока — это диаметр поршня в цилиндре. Ход — это расстояние, которое поршень проходит по цилиндру. Длина сток может соответственно меняться и может составлять доли дюйма или несколько футов. Максимальное рабочее давление — это давление, которое цилиндр может выдержать или выдержать. Вся мощность гидроцилиндра зависит от типа используемой в нем гидравлической жидкости. Наиболее часто используемая гидравлическая жидкость — масло.
Из чего состоит гидроцилиндр
Цилиндр: это основной корпус цилиндра, используемый для удержания давления. Стволы цилиндров имеют гладкую внутреннюю поверхность, долговечны в использовании, обладают высокой прочностью, коррозионной стойкостью и допуском высокой точности.
Основание цилиндра: это также известно как крышка цилиндра. Он используется для герметизации камеры давления с одного конца. Напряжение изгиба определяет размер крышки. Эти крышки могут быть приварены к корпусу или могут быть соединены с помощью болтов, резьбовых или стяжных шпилек.
Поршень: Поршень разделяет две зоны давления внутри ствола. Расширение и втягивание цилиндра происходит из-за разницы давлений между двумя сторонами поршня.
Шток поршня: шток поршня служит связующим звеном между гидравлическим приводом и компонентом машины, который выполняет работу. Он очень точен и отполирован для предотвращения утечки и обеспечения надлежащего уплотнения.
Уплотнения гидроцилиндра
Место установки уплотнения и головки блока цилиндров называется сальником. Этот фитинг предотвращает утечку масла из-за давления. Утечка обычно возникает между штоком и головкой блока цилиндров. Уплотнения бывают разных типов, и подходящий выбор уплотнения зависит от многих факторов, таких как рабочая температура, тип цилиндра, скорость цилиндра, рабочее давление, рабочее применение и среда. Чтобы удерживать жидкости под давлением в системе гидроцилиндров и поддерживать ее движение, требуется сложная конфигурация высокопроизводительных уплотнений двух основных категорий: статические уплотнения и динамические уплотнения.
Принцип работы гидроцилиндра
Мощность гидроцилиндра зависит от используемой гидравлической жидкости, поскольку большую часть мощности он получает от этой жидкости. Наиболее часто используемая гидравлическая жидкость — это масло.
Поршень соединен со штоком поршня и движется вперед и назад. Это устройство находится внутри цилиндра. Один конец ствола закрыт крышкой, а другой конец — сальником. Шток поршня выходит из цилиндра через сальник. Между цилиндром находятся две части. Они разделены штоком поршня. Одна из них — это верхняя часть изгиба или головная часть, а другая — нижняя часть изгиба или крышка.
Монтажные приспособления обеспечивают соединение между цилиндром и машиной, которая тянет и толкает. Цилиндр — это сторона двигателя гидравлической системы, а гидравлический насос — сторона генератора гидравлической системы.
Насос обеспечивает постоянный поток масла для перемещения поршня в цилиндре. Поршень выталкивает масло из другой камеры обратно в резервуар. Когда масло поступает из нижнего конца во время хода выдвижения, а давление на другом конце почти равно нулю, сила, приложенная к штоку поршня, составляет:
F = P х A
где A — Площадь поршня, P = Давление в цилиндре.
Гидравлические цилиндры обеспечивают толкание и тягу, выдвигая и втягивая шток поршня. С помощью этого механизма он движет внешнюю нагрузку по прямолинейному пути. Гидравлические двигатели используются для непрерывного углового перемещения.
Для полуугловых перемещений используются поворотные приводы. В цилиндрах двустороннего действия поршень покрыт прикрепленным к нему штоком, и из-за такой конструкции существует разница сил между двумя сторонами поршня.
Эта разница сил возникает, когда цилиндр меняет давление на входе и выходе. Усилие, прикладываемое для хода втягивания, может быть уменьшено, когда площадь поверхности стержня уменьшается.
Когда масло закачивается в конец штока и оно течет обратно в резервуар через конец крышки без какого-либо давления, тогда на конце штока давление жидкости равно силе тяги / (площадь поршня — площадь штока поршня).
Гидроцилиндр одинарного или двойного действия
Существуют гидроцилиндры одинарного и двойного действия. Как видно из названия, цилиндры одностороннего действия работают только в одном направлении; гидравлика перемещает шток в одном направлении, и встречное движение происходит само по себе или с помощью механической конструкции или внешней нагрузки. Гидроцилиндр одностороннего действия может вообще не иметь поршня, только поршневой шток и влияние давления масла на площадь поперечного сечения поршневого штока, которое заставляет его двигаться наружу. Вилочный погрузчик является одним из примеров использования гидравлических цилиндров одностороннего действия.
Гидравлический цилиндр двойного действия работает в двух направлениях; цилиндр перемещается в двух направлениях с помощью гидравлики как внутрь и вперед, так и наружу и внутрь. Поршень отделяет камеру, и когда давление масла воздействует на поршень, поршень перемещает шток – воздействие масла на поршень спереди или сзади – когда шток цилиндра перемещается в обоих направлениях. Гидроцилиндры двойного действия используются, например, в стрелах экскаватора; клетку экскаватора необходимо перемещать вперед и назад, и эти оба движения требуют большого усилия.